Speaker
成帅 田
(成都理工大学)
Description
在双层康普顿相机的发展中，传统的像素化闪烁体设计随着灵敏体积的增大，面临着系统复杂性增加、读出通道过多以及成本高等问题。对此，本文提出了一种侧向读出单块平面灵敏闪烁体方案，旨在用于伽马射线成像和环境辐射监测领域。探测器采用尺寸为96×96×6mm3的 CsI(Tl)面状闪烁体，通过在四个侧边耦合 SiPM 阵列，并将每侧SiPM阵列信号求和输出，将传统二维阵列的 N2结构简化为 4N结构，仅4个电子学通道即可完成二维位置识别。
为提升能量响应均匀性与位置分辨能力，本研究构建了结合物理校准与机器学习的位置重建方法。通过对闪烁体表面进行抛光并覆盖TiO2反射涂层改善侧向光传输效率，并基于指数衰减模型提出几何平均能量校正方法，有效消除了射线在不同入射位置导致的能峰漂移问题。同时针对传统比值法在边缘区域存在的严重非线性畸变问题，引入轻量级多层感知机（MLP）网络进行二维位置重建，实现边缘失真校正。利用准之后的137Cs实验结果表明，该探测器在整个敏感体积内具有良好的能量响应均匀性，在 662 keV 下获得了 7.1% FWHM 的能量分辨率，全能峰道址最大偏差小于 1.3%。并且经过位置校准之后，X 与 Y 方向平均位置分辨率＜5mm。
研究结果表明，所提出的平面探测器具有简化的电子学读出架构和大面积的敏感区域，使其非常适合紧凑、经济实惠的伽马射线成像应用。
